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【开学考】2024年高二上学期开学摸底考试卷物理（湖南专用）01.zip
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这是一份【开学考】2024年高二上学期开学摸底考试卷物理（湖南专用）01.zip，文件包含物理湖南专用01解析版docx、物理湖南专用01考试版docx、物理湖南专用01答题卡A3docx等3份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1．太阳系外行星P和行星Q可能适宜人类居住，P半径是Q半径的，若分别在P和Q距星球表面附近高为h处水平拋出一小球，小球平抛运动水平位移的二次方随抛出速度的二次方变化的函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。则下列判断正确的是（ ）
A．行星P和行星Q表面的重力加速度之比为
B．行星P和行星Q的第一宇宙速度之比为
C．行星P和行星Q的密度之比为
D．行星P和行星Q的密度之比为
【答案】 C
【解析】A．抛运动水平位移
竖直方向做匀变速运动
所以
由图可得，斜率分别为
所以
故A错误；
B．根据
可得，第一宇宙速度
又因为P半径是Q半径的，所以
故B错误；
CD．根据
可得
行星的体积为
密度为
可得
故C正确，D错误。
故选C。
2．如图所示是一皮带传动装置示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到轮轴的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则关于A、B、C、D四点的比较，下列说法正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】 D
【解析】A．同皮带转动时有
又因为B、C、D点位于同一个转轮上所以
并且
2:1
根据线速度表达式可得
2:1:2
故A错误；
B．因为B、C点都在同一个转轮上所以
同皮带转动时有
通过可得
2:1
所以有
2:1:1
故B错误；
CD．由向心加速度公式
可知
4:1:2:4
故C错误，D正确。
故选D。
3．一小量程电流表G，满偏电流为500μA，内阻为100Ω。将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．开关接b时电流表量程较大
B．与串联后的总电阻等于100Ω
C．用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，流过G表的电流为200μA
D．将图中与的位置互换，两量程都会发生变化
【答案】 B
【解析】AB．开关S接b时，改装成的量程为
开关S接a时，改装成的量程为
则有
可知开关S接b时的量程为0~1mA，则有
故A错误，B正确；
C．用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，则有
可得流过G表的电流为，故C错误；
D．将图中与的位置互换时接a的电流表的量程会发生变化，接b的电流表的量程不会发生变化，故D错误。
故选B。
4．如图所示，在直角坐标xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为8V、24V、15V，将一电荷量为的点电荷从a点沿abcd移动到d点，下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点O的电势为0V
B．电场强度的大小为500V/m
C．该点电荷在a点的电势能为
D．该点电荷从a点移到d点的过程中，电场力做的功为
【答案】 B
【解析】A．由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故
代入数据解得
故A错误；
C．沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，则
解得
该点电荷在a点的电势能为
故C错误；
B．连接Oc，如图所示
根据几何关系可得
则
则沿cO每1cm电势降低5V，通过b做cO的垂线交于f，如图所示，根据几何关系可得
则f点的电势为
所以bf为等势线，电场线方向沿cO方向，电场强度为
故B正确；
D．该点电荷从a点移到d点电场中做功为
故D错误。
故选B。
5．如图所示，质量为m的小球（视为质点）用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平恒力F的作用下从最低点P由静止移动到Q点，此时轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．水平恒力F做的功为
B．小球克服重力做的功为
C．小球受到的合力做的功为
D．小球移动到Q点的动能为
【答案】 B
【解析】A．水平恒力F做的功为
选项A错误；
B．小球克服重力做的功为
选项B正确；
CD．小球受到的合力做的功为
根据动能定理小球移动到Q点的动能为
选项CD错误。
故选B。
6．如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏。2块相同木板a、b紧挨放在水平地面上。某顾客使小滑块（可视为质点）以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、b则分别获得二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为L、质量为m，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为，滑块质量为，滑块与木板a、b上表面间的动摩擦因数分别为、，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，则下列说法正确的是（ ）
A．若木板全部固定，顾客要想获奖，滑块初速度的最大值为
B．若木板全部固定，顾客获一等奖的最小速度为
C．若只有木板a固定，顾客获一等奖，滑块初速度的最大值
D．若木板都不固定，顾客获二等奖，滑块初速度的最大值
【答案】 C
【解析】A．顾客要想获奖，滑块初速度的最大时对应滑块刚好滑到b木板右端时速度为0，由于木板全部固定，由动能定理可知
解得
故A错误；
B．顾客获一等奖的最小速度，则对应滑块刚好滑到b木板左端时速度为0，由动能定理得
解得
故B错误；
C．滑块滑上b木板后，由于上表面动摩擦因数大于下表面，故滑块将与b木板共同减速停下，两者图像
时间内仅滑块运动；时间内滑块减速运动，b木板加速运动；时间内滑块与b木板共同减速；其中过程中：滑块加速度
木板加速度
且相对位移为b板长（获一等奖最大速度对应条件），即阴影面积；可得
又过程中，由动能定理
解得
故C正确；
D．将a、木板看成整体，滑块减速运动的加速度大小
a、木板整体加速运动的加速度大小为
如图
共速后共同减速至0，相对位移为板长，则
，
解得
故D错误。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
7．2024年2月3日，“中国移动01星”试验成功发射入轨。它是全球首颗可验证5G天地一体演进技术的星上信号处理试验卫星，也是全球首颗6G架构验证星。如图所示，假设一颗在赤道上空运行的人造卫星，距离地球赤道表面高度为（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．人造卫星所在处的重力加速度为
B．人造卫星绕地球转动的运行速度为
C．人造卫星绕地球转动的角速度为
D．人造卫星相邻两次经过赤道上同一位置A上方的时间间隔为
【答案】 BCD
【解析】A．在地球表面处物体受到的重力等于万有引力
在轨道半径为处，有
解得
故A错误；
BC．根据万有引力提供向心力，可得
联立，可得
则运行速度为
故BC正确；
D．卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于时，卫星再次出现在建筑物上空，即
解得
故D正确。
故选BCD。
8．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度减小时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数减小
B．电源的输出功率可能变大
C．电源的效率减小
D．在没有接触极板前，小液滴的机械能增大
【答案】 ABD
【解析】A．当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，两端电压减小，即电压表示数减小，故A正确；
B．因电源内阻与外电阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率的变化；故B正确；
C．电源的效率为
当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，电源效率增加，故C错误；
D．当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则两端电压增大，电容器C的电压增大，场强增大，电场力增大后大于重力，小液滴向上运动，电场力做正功，机械能增大，故D正确。
故选ABD。
9．一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球的3倍。用手托住B球，轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度为h，A球静止于地面，如图所示。现静止释放小球B，B通过轻绳带动A球上升，B球着地后对轻绳无作用力，速度立即变为0。A、B可视为质点，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g。则从静止释放小球B，到球A达到最高点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球A、B组成的系统机械能守恒
B．拉力对球A所做的功为
C．A球重力势能增加量为
D．A球动能的最大值为mgh
【答案】 BC
【解析】A．在B落地前，对A、B整体，只有重力做功，故球A、B组成的系统机械能守恒，但B落地后，速度立即变为0，机械能减小，而球A继续上升，机械能不变，故整体机械能不守恒，故A错误；
B．由题可知球B落地前绳子对球A做功，设B刚落地时两球的速度大小为，根据机械能守恒
解得
对球A，根据动能定理
解得拉力对球A所做的功为
故B正确；
C．球B落地后，设球A上升的距离为，则有
解得
A球重力势能增加量为
故C正确；
D．当B球落地时，球A的速度最大，此时动能最大为
故D错误。
故选BC。
10．如图所示，有一匀强电场平行于平面xOy，一个质量为m带电粒子仅在电场力作用下从O点运动到A点，粒子在O点时速度沿y轴正方向，经A点时速度沿x轴正方向，且粒子在A点的速度大小是它在O点时速度大小的2倍。关于粒子在OA段的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．该带电粒子带正电
B．带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小
C．这段时间粒子的最小动能为
D．电场力方向与x轴正方向夹角的正切值为2
【答案】 BC
【解析】A．由于电场线方向未知，则带电粒子的电性未知，故A错误；
B．带电粒子从O点到A点动能增加，则电场力做正功，电势能减小，故带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小，故B正确；
D．设加速度方向与x轴正方向之间的夹角为，如图所示
则在沿着y轴方向上
沿着x轴方向上
并且粒子在A点的速度是它在O点时速度的2倍，即
联立解得
故D错误；
C．由三角函数知识可知
又
解得
当速度最小时，速度方向与电场力方向垂直，设最小速度为，将初速v0沿着电场力方向和垂直电场力方向进行分解，可得
则最小动能为
故C正确。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共56分．
11. （7分）某小组用如图装置验证机械能守恒定律：一根不可伸长的细线系住质量为m的钢球，悬挂在铁架台上的O处，钢球静止于D点，光电门固定在D的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，重力加速度为g。
(1)钢球重力势能的减少量 ，钢球动能的增加量
(2)该小组的实验结果如上表，发现每一列均稍大于，该小组判断是因为光电门所测的是遮光条B处（红外线照射处）的速度，此速度大于钢球球心A的速度。于是该小组打算进行以下换算：测出小球摆长OA的长度为r，O点到B处的距离为L，则= （用r、L表示），实际操作发现，遮光条B处位置非常难找，因此该小组想到可以通过 （选填“增加”“减小”）摆长OA来减小该系统误差。
【答案】 (1) mgh （2分） （2分） (2) （2分） 增加（1分）
【解析】（1）钢球每次下落的高度均为h，则钢球重力势能的减少量
根据光电门测速原理，钢球通过光电门的速度
则钢球动能的增加量
解得
（2）由于角速度相等，则有
，
解得
当适当摆长增加时，钢球通过最低点的位置下移，可以使钢球的球心靠近挡光点B，从而减小该系统误差。
12. （9分）有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为，为了测量其电阻率，他找到以下实验器材并进行实验：
A．10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表（量程50mA，内阻为）
D．电流表（量程100mA，内阻约为）
E．电流表（量程1A，内阻约为）
F．滑动变阻器R（，额定电流1A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．圆柱体导体棒样品（电阻约为）
I．开关一只、导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数 cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数 mm；
（2）为了尽可能精确地测量电阻，电路原理图如图丁所示。图丁中甲电流表应选 ；乙电流表应选 （用器材前的序号表示）；
（3）闭合开关，测量出甲电流表的读数和乙电流表的读数；
（4）根据实验测得的物理量，电阻率 （用题中所给的相关字母表示）。
【答案】 5.00（2分） 1.600~1.602（2分） C（1分） D （1分） （3分）
【解析】（1）由图乙可知，游标卡尺示数
由图丙可知，螺旋测微器示数
（2）实验器材中没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联测电压，即电流表甲选择C；乙电流表若选择E则量程过大，则应选D即可。
（4）由电阻定律可知
由欧姆定律可知待测电阻阻值
联立解得电阻率
13. （10分）如图所示的小型电动机演示电路中，在闭合、断开的情况下，电流表的示数为1A，在、均闭合的情况下，电流表的示数为3A，已知电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω。不计电流表的内阻，且灯丝电阻不变，求：
（1）灯L的电阻；
（2）、均闭合时电动机M的总功率。
【答案】 （1）；（2）3.6W
【解析】（1）闭合、断开的情况下，电流表的示数为1A，由闭合电路欧姆定律可得
（2分）
代入数据解得
（2分）
（2）、均闭合的情况下，由闭合电路欧姆定律，可得路端电压为
（1分）
灯泡的电流为
（1分）
电动机的电流为
（1分）
电动机M的总功率为
（1分）
代入数据得
（2分）
14. （14分）如图所示，水平传送带的左端与斜面AB末端连接，右端与光滑水平轨道CD连接，D端连接半圆形光滑圆弧轨道DFG，圆弧半径R=1.6m，在竖直面DG的右侧（包括D、G点）存在竖直向下的匀强电场，电场强度。质量均为m=0.1kg的两个完全相同的金属滑块a和b，其中滑块a带电量为，滑块b不带电。现让滑块a从斜面AB上高度为h=3m处由静止开始下滑，运动到CD上某位置时与滑块b发生碰撞后结合在一起形成的结合体c质量为2m，速度大小为碰撞前滑块a速度的一半，速度方向与碰撞前滑块a的速度方向相同。已知斜面、传送带、轨道均绝缘，滑块与AB斜面之间的动摩擦因素，与传送带之间的动摩擦因数，斜面倾角，传送带长为5m，CD长为2m，滑块a、b及结合体c均可视为质点，不计滑块经过B点的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求滑块a运动到B点时的速度大小；
（2）若传送带逆时针转动的速度大小v=4m/s，求结合体c运动到G点时对轨道的压力大小；
（3）以D点为坐标原点、水平向左为正方向建立x轴，改变传送带的速度大小和方向，求结合体c通过圆弧轨道后从G点平抛到x轴上的落点坐标与传送带速度的关系。
【答案】 （1）6m/s；（2）3N；（3）见解析
【解析】（1）滑块a从A到达B的过程，由动能定理有
（2分）
解得
（2分）
（2）滑块a在传送带上做匀减速运动，则滑块a到达传送带另一端C点的过程
滑块a与b碰撞结合成c
（1分）
结合体c到达G点的过程
（1分）
结合体在G点
（1分）
根据牛顿第三定律可知
解得
（1分）
（3）结合体c经过G点后将做平抛运动，有
（1分）
情况一：传送带顺时针转动且速度在或逆时针转动时，滑块在传送带上一直做匀减速运动，滑块到达C点速度为4m/s，由（2）知此时位置坐标为
（1分）
情况二：当传送带顺时针转动时，设滑块a在传送带上一直加速到C点时速度为，有
联立得
（1分）
因此，当传送带顺时针转动且速度在时，可知滑块a在传送带上运动过程中必定与传送带共速，即滑块a到达C点速度为v，联立可得
解得位置坐标为
（1分）
情况三：当传送带顺时针转动且速度时，滑块到达C点速度为，结合上式解得位置坐标为
（1分）
综上，当传送带顺时针转动且速度在或逆时针转动时
当传送带顺时针转动且速度在时
当传送带顺时针转动且速度时
（1分）
15. （16分）如图所示，水平放置的带电平行板长度为8L，间距为3L，板间的匀强电场的场强为E，倾斜向上的有界匀强电场的场强大小也为E，竖直放置的带电平行板的间距为4L，一带电粒子（重力忽略不计）的质量为m，带电量为q，从水平板的左下边缘A点以水平向右的速度进入电场，从右上边缘B点离开后立即进入倾斜的匀强电场，然后沿电场方向直线运动到竖直板的左下边缘C点，最后运动到竖直板的右上边缘D点时，速度方向竖直向上，已知B、C两点间的间距为，，，求：
（1）粒子在A、C两点的速度的大小；
（2）粒子从A到D运动的总时间；
（3）A、D两点间的电势差。
【答案】 （1），；（2）；（3）
【解析】（1）粒子从过程做类平抛运动，则有
，，（2分）
令B点速度与水平方向夹角为，则有
（1分）
解得
，，，（2分）
粒子从过程做匀加速直线运动，则有
（1分）
解得
（1分）
（2）粒子从过程做匀加速直线运动，则有
（1分）
粒子从过程做类斜抛运动，根据对称性有
（1分）
则粒子从A到D运动的总时间
（1分）
解得
（2分）
（3）由于粒子最后运动到竖直板的右上边缘D点时，速度方向竖直向上，水平分速度减为0，则有
（2分）
结合上述解得
（2分）
（）
4.89
9.79
14.69
19.59
29.38
（）
5.04
10.10
15.10
20.00
29.80
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1．太阳系外行星P和行星Q可能适宜人类居住，P半径是Q半径的，若分别在P和Q距星球表面附近高为h处水平拋出一小球，小球平抛运动水平位移的二次方随抛出速度的二次方变化的函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。则下列判断正确的是（ ）
A．行星P和行星Q表面的重力加速度之比为
B．行星P和行星Q的第一宇宙速度之比为
C．行星P和行星Q的密度之比为
D．行星P和行星Q的密度之比为
【答案】 C
【解析】A．抛运动水平位移
竖直方向做匀变速运动
所以
由图可得，斜率分别为
所以
故A错误；
B．根据
可得，第一宇宙速度
又因为P半径是Q半径的，所以
故B错误；
CD．根据
可得
行星的体积为
密度为
可得
故C正确，D错误。
故选C。
2．如图所示是一皮带传动装置示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到轮轴的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则关于A、B、C、D四点的比较，下列说法正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】 D
【解析】A．同皮带转动时有
又因为B、C、D点位于同一个转轮上所以
并且
2:1
根据线速度表达式可得
2:1:2
故A错误；
B．因为B、C点都在同一个转轮上所以
同皮带转动时有
通过可得
2:1
所以有
2:1:1
故B错误；
CD．由向心加速度公式
可知
4:1:2:4
故C错误，D正确。
故选D。
3．一小量程电流表G，满偏电流为500μA，内阻为100Ω。将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．开关接b时电流表量程较大
B．与串联后的总电阻等于100Ω
C．用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，流过G表的电流为200μA
D．将图中与的位置互换，两量程都会发生变化
【答案】 B
【解析】AB．开关S接b时，改装成的量程为
开关S接a时，改装成的量程为
则有
可知开关S接b时的量程为0~1mA，则有
故A错误，B正确；
C．用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，则有
可得流过G表的电流为，故C错误；
D．将图中与的位置互换时接a的电流表的量程会发生变化，接b的电流表的量程不会发生变化，故D错误。
故选B。
4．如图所示，在直角坐标xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，b、c、d三点电势分别为8V、24V、15V，将一电荷量为的点电荷从a点沿abcd移动到d点，下列说法正确的是（ ）
A．坐标原点O的电势为0V
B．电场强度的大小为500V/m
C．该点电荷在a点的电势能为
D．该点电荷从a点移到d点的过程中，电场力做的功为
【答案】 B
【解析】A．由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故
代入数据解得
故A错误；
C．沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，则
解得
该点电荷在a点的电势能为
故C错误；
B．连接Oc，如图所示
根据几何关系可得
则
则沿cO每1cm电势降低5V，通过b做cO的垂线交于f，如图所示，根据几何关系可得
则f点的电势为
所以bf为等势线，电场线方向沿cO方向，电场强度为
故B正确；
D．该点电荷从a点移到d点电场中做功为
故D错误。
故选B。
5．如图所示，质量为m的小球（视为质点）用长为L的轻绳悬于O点，小球在水平恒力F的作用下从最低点P由静止移动到Q点，此时轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．水平恒力F做的功为
B．小球克服重力做的功为
C．小球受到的合力做的功为
D．小球移动到Q点的动能为
【答案】 B
【解析】A．水平恒力F做的功为
选项A错误；
B．小球克服重力做的功为
选项B正确；
CD．小球受到的合力做的功为
根据动能定理小球移动到Q点的动能为
选项CD错误。
故选B。
6．如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏。2块相同木板a、b紧挨放在水平地面上。某顾客使小滑块（可视为质点）以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、b则分别获得二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为L、质量为m，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为，滑块质量为，滑块与木板a、b上表面间的动摩擦因数分别为、，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，则下列说法正确的是（ ）
A．若木板全部固定，顾客要想获奖，滑块初速度的最大值为
B．若木板全部固定，顾客获一等奖的最小速度为
C．若只有木板a固定，顾客获一等奖，滑块初速度的最大值
D．若木板都不固定，顾客获二等奖，滑块初速度的最大值
【答案】 C
【解析】A．顾客要想获奖，滑块初速度的最大时对应滑块刚好滑到b木板右端时速度为0，由于木板全部固定，由动能定理可知
解得
故A错误；
B．顾客获一等奖的最小速度，则对应滑块刚好滑到b木板左端时速度为0，由动能定理得
解得
故B错误；
C．滑块滑上b木板后，由于上表面动摩擦因数大于下表面，故滑块将与b木板共同减速停下，两者图像
时间内仅滑块运动；时间内滑块减速运动，b木板加速运动；时间内滑块与b木板共同减速；其中过程中：滑块加速度
木板加速度
且相对位移为b板长（获一等奖最大速度对应条件），即阴影面积；可得
又过程中，由动能定理
解得
故C正确；
D．将a、木板看成整体，滑块减速运动的加速度大小
a、木板整体加速运动的加速度大小为
如图
共速后共同减速至0，相对位移为板长，则
，
解得
故D错误。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
7．2024年2月3日，“中国移动01星”试验成功发射入轨。它是全球首颗可验证5G天地一体演进技术的星上信号处理试验卫星，也是全球首颗6G架构验证星。如图所示，假设一颗在赤道上空运行的人造卫星，距离地球赤道表面高度为（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．人造卫星所在处的重力加速度为
B．人造卫星绕地球转动的运行速度为
C．人造卫星绕地球转动的角速度为
D．人造卫星相邻两次经过赤道上同一位置A上方的时间间隔为
【答案】 BCD
【解析】A．在地球表面处物体受到的重力等于万有引力
在轨道半径为处，有
解得
故A错误；
BC．根据万有引力提供向心力，可得
联立，可得
则运行速度为
故BC正确；
D．卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于时，卫星再次出现在建筑物上空，即
解得
故D正确。
故选BCD。
8．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度减小时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数减小
B．电源的输出功率可能变大
C．电源的效率减小
D．在没有接触极板前，小液滴的机械能增大
【答案】 ABD
【解析】A．当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，两端电压减小，即电压表示数减小，故A正确；
B．因电源内阻与外电阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率的变化；故B正确；
C．电源的效率为
当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，电源效率增加，故C错误；
D．当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则两端电压增大，电容器C的电压增大，场强增大，电场力增大后大于重力，小液滴向上运动，电场力做正功，机械能增大，故D正确。
故选ABD。
9．一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球的3倍。用手托住B球，轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度为h，A球静止于地面，如图所示。现静止释放小球B，B通过轻绳带动A球上升，B球着地后对轻绳无作用力，速度立即变为0。A、B可视为质点，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g。则从静止释放小球B，到球A达到最高点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球A、B组成的系统机械能守恒
B．拉力对球A所做的功为
C．A球重力势能增加量为
D．A球动能的最大值为mgh
【答案】 BC
【解析】A．在B落地前，对A、B整体，只有重力做功，故球A、B组成的系统机械能守恒，但B落地后，速度立即变为0，机械能减小，而球A继续上升，机械能不变，故整体机械能不守恒，故A错误；
B．由题可知球B落地前绳子对球A做功，设B刚落地时两球的速度大小为，根据机械能守恒
解得
对球A，根据动能定理
解得拉力对球A所做的功为
故B正确；
C．球B落地后，设球A上升的距离为，则有
解得
A球重力势能增加量为
故C正确；
D．当B球落地时，球A的速度最大，此时动能最大为
故D错误。
故选BC。
10．如图所示，有一匀强电场平行于平面xOy，一个质量为m带电粒子仅在电场力作用下从O点运动到A点，粒子在O点时速度沿y轴正方向，经A点时速度沿x轴正方向，且粒子在A点的速度大小是它在O点时速度大小的2倍。关于粒子在OA段的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．该带电粒子带正电
B．带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小
C．这段时间粒子的最小动能为
D．电场力方向与x轴正方向夹角的正切值为2
【答案】 BC
【解析】A．由于电场线方向未知，则带电粒子的电性未知，故A错误；
B．带电粒子从O点到A点动能增加，则电场力做正功，电势能减小，故带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小，故B正确；
D．设加速度方向与x轴正方向之间的夹角为，如图所示
则在沿着y轴方向上
沿着x轴方向上
并且粒子在A点的速度是它在O点时速度的2倍，即
联立解得
故D错误；
C．由三角函数知识可知
又
解得
当速度最小时，速度方向与电场力方向垂直，设最小速度为，将初速v0沿着电场力方向和垂直电场力方向进行分解，可得
则最小动能为
故C正确。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共56分．
11. （7分）某小组用如图装置验证机械能守恒定律：一根不可伸长的细线系住质量为m的钢球，悬挂在铁架台上的O处，钢球静止于D点，光电门固定在D的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，重力加速度为g。
(1)钢球重力势能的减少量 ，钢球动能的增加量
(2)该小组的实验结果如上表，发现每一列均稍大于，该小组判断是因为光电门所测的是遮光条B处（红外线照射处）的速度，此速度大于钢球球心A的速度。于是该小组打算进行以下换算：测出小球摆长OA的长度为r，O点到B处的距离为L，则= （用r、L表示），实际操作发现，遮光条B处位置非常难找，因此该小组想到可以通过 （选填“增加”“减小”）摆长OA来减小该系统误差。
【答案】 (1) mgh （2分） （2分） (2) （2分） 增加（1分）
【解析】（1）钢球每次下落的高度均为h，则钢球重力势能的减少量
根据光电门测速原理，钢球通过光电门的速度
则钢球动能的增加量
解得
（2）由于角速度相等，则有
，
解得
当适当摆长增加时，钢球通过最低点的位置下移，可以使钢球的球心靠近挡光点B，从而减小该系统误差。
12. （9分）有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为，为了测量其电阻率，他找到以下实验器材并进行实验：
A．10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表（量程50mA，内阻为）
D．电流表（量程100mA，内阻约为）
E．电流表（量程1A，内阻约为）
F．滑动变阻器R（，额定电流1A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．圆柱体导体棒样品（电阻约为）
I．开关一只、导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数 cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数 mm；
（2）为了尽可能精确地测量电阻，电路原理图如图丁所示。图丁中甲电流表应选 ；乙电流表应选 （用器材前的序号表示）；
（3）闭合开关，测量出甲电流表的读数和乙电流表的读数；
（4）根据实验测得的物理量，电阻率 （用题中所给的相关字母表示）。
【答案】 5.00（2分） 1.600~1.602（2分） C（1分） D （1分） （3分）
【解析】（1）由图乙可知，游标卡尺示数
由图丙可知，螺旋测微器示数
（2）实验器材中没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联测电压，即电流表甲选择C；乙电流表若选择E则量程过大，则应选D即可。
（4）由电阻定律可知
由欧姆定律可知待测电阻阻值
联立解得电阻率
13. （10分）如图所示的小型电动机演示电路中，在闭合、断开的情况下，电流表的示数为1A，在、均闭合的情况下，电流表的示数为3A，已知电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω。不计电流表的内阻，且灯丝电阻不变，求：
（1）灯L的电阻；
（2）、均闭合时电动机M的总功率。
【答案】 （1）；（2）3.6W
【解析】（1）闭合、断开的情况下，电流表的示数为1A，由闭合电路欧姆定律可得
（2分）
代入数据解得
（2分）
（2）、均闭合的情况下，由闭合电路欧姆定律，可得路端电压为
（1分）
灯泡的电流为
（1分）
电动机的电流为
（1分）
电动机M的总功率为
（1分）
代入数据得
（2分）
14. （14分）如图所示，水平传送带的左端与斜面AB末端连接，右端与光滑水平轨道CD连接，D端连接半圆形光滑圆弧轨道DFG，圆弧半径R=1.6m，在竖直面DG的右侧（包括D、G点）存在竖直向下的匀强电场，电场强度。质量均为m=0.1kg的两个完全相同的金属滑块a和b，其中滑块a带电量为，滑块b不带电。现让滑块a从斜面AB上高度为h=3m处由静止开始下滑，运动到CD上某位置时与滑块b发生碰撞后结合在一起形成的结合体c质量为2m，速度大小为碰撞前滑块a速度的一半，速度方向与碰撞前滑块a的速度方向相同。已知斜面、传送带、轨道均绝缘，滑块与AB斜面之间的动摩擦因素，与传送带之间的动摩擦因数，斜面倾角，传送带长为5m，CD长为2m，滑块a、b及结合体c均可视为质点，不计滑块经过B点的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求滑块a运动到B点时的速度大小；
（2）若传送带逆时针转动的速度大小v=4m/s，求结合体c运动到G点时对轨道的压力大小；
（3）以D点为坐标原点、水平向左为正方向建立x轴，改变传送带的速度大小和方向，求结合体c通过圆弧轨道后从G点平抛到x轴上的落点坐标与传送带速度的关系。
【答案】 （1）6m/s；（2）3N；（3）见解析
【解析】（1）滑块a从A到达B的过程，由动能定理有
（2分）
解得
（2分）
（2）滑块a在传送带上做匀减速运动，则滑块a到达传送带另一端C点的过程
滑块a与b碰撞结合成c
（1分）
结合体c到达G点的过程
（1分）
结合体在G点
（1分）
根据牛顿第三定律可知
解得
（1分）
（3）结合体c经过G点后将做平抛运动，有
（1分）
情况一：传送带顺时针转动且速度在或逆时针转动时，滑块在传送带上一直做匀减速运动，滑块到达C点速度为4m/s，由（2）知此时位置坐标为
（1分）
情况二：当传送带顺时针转动时，设滑块a在传送带上一直加速到C点时速度为，有
联立得
（1分）
因此，当传送带顺时针转动且速度在时，可知滑块a在传送带上运动过程中必定与传送带共速，即滑块a到达C点速度为v，联立可得
解得位置坐标为
（1分）
情况三：当传送带顺时针转动且速度时，滑块到达C点速度为，结合上式解得位置坐标为
（1分）
综上，当传送带顺时针转动且速度在或逆时针转动时
当传送带顺时针转动且速度在时
当传送带顺时针转动且速度时
（1分）
15. （16分）如图所示，水平放置的带电平行板长度为8L，间距为3L，板间的匀强电场的场强为E，倾斜向上的有界匀强电场的场强大小也为E，竖直放置的带电平行板的间距为4L，一带电粒子（重力忽略不计）的质量为m，带电量为q，从水平板的左下边缘A点以水平向右的速度进入电场，从右上边缘B点离开后立即进入倾斜的匀强电场，然后沿电场方向直线运动到竖直板的左下边缘C点，最后运动到竖直板的右上边缘D点时，速度方向竖直向上，已知B、C两点间的间距为，，，求：
（1）粒子在A、C两点的速度的大小；
（2）粒子从A到D运动的总时间；
（3）A、D两点间的电势差。
【答案】 （1），；（2）；（3）
【解析】（1）粒子从过程做类平抛运动，则有
，，（2分）
令B点速度与水平方向夹角为，则有
（1分）
解得
，，，（2分）
粒子从过程做匀加速直线运动，则有
（1分）
解得
（1分）
（2）粒子从过程做匀加速直线运动，则有
（1分）
粒子从过程做类斜抛运动，根据对称性有
（1分）
则粒子从A到D运动的总时间
（1分）
解得
（2分）
（3）由于粒子最后运动到竖直板的右上边缘D点时，速度方向竖直向上，水平分速度减为0，则有
（2分）
结合上述解得
（2分）
（）
4.89
9.79
14.69
19.59
29.38
（）
5.04
10.10
15.10
20.00
29.80
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